Als het gaat om big bang rimpelingen, hebben we alleen maar stof in de wind. In maart vorig jaar veroorzaakte een team van astronomen die met de BICEP2-telescoop op de Zuidpool werkten, een vlaag van opwinding toen ze beweerden bewijs te hebben gevonden voor oerzwaartekrachtgolven, rimpelingen in de ruimte-tijd veroorzaakt door een groeispurt in de vroege dagen. Een gelekt persbericht heeft echter de resultaten geplaagd van een langverwachte gezamenlijke analyse tussen BICEP2 en een Europees ruimtetelescoopteam, de samenwerking met Planck. Zoals velen hadden gevreesd, zegt de release dat het signaal werd veroorzaakt door iets veel alledaagsers: stof.
gerelateerde inhoud
- Stuur atoomklokken de ruimte in om zwaartekrachtsgolven te vinden
- Apollo-Era-gegevens helpen wetenschappers op zoek naar zwaartekrachtsgolven
( Update: ESA heeft nu een persbericht gepubliceerd waarin wordt bevestigd dat de gezamenlijke analyse geen sluitend bewijs heeft gevonden voor zwaartekrachtsgolven.)
Men denkt dat zwaartekrachtgolven zijn voortgebracht toen het universum in een fractie van een seconde na de oerknal een ongelooflijk snelle periode van inflatie doormaakte. Het ontdekken ervan, en daarmee bewijzen dat inflatie waar is, staat centraal in veel van onze theorieën over het vroege universum. Sommige kosmologen beweren zelfs dat het vinden van de oergolven indirect bewijs zou zijn dat er parallelle universums bestaan.
Met behulp van krachtige telescopen zoals BICEP2 en Planck hebben astronomen gezocht naar tekenen van deze golven op de achtergrond van de kosmische magnetron (CMB), oud licht dat slechts 380.000 jaar na de oerknal werd uitgezonden en dat nu de kosmos doordringt. Theorie zegt dat de golven een duidelijk swirly patroon zouden hebben gecreëerd in de CMB bekend als B-modus polarisatie.
Dit is wat BICEP2 vorig jaar naar verluidt heeft ontdekt. Hun analyse, gebaseerd op drie jaar observeren van een enkel stukje lucht, toonde een B-moduspatroon dat zelfs sterker was dan verwacht - bijna het dubbele van de sterkte die het zou moeten zijn op basis van voorstudies uitgevoerd door Planck in 2013. Deze polarisatie signaal kan worden veroorzaakt door andere fenomenen, zoals geladen deeltjes die in het magnetische veld van onze melkweg bewegen en, met name, emissies door intergalactisch stof. De BICEP2-onderzoekers hebben wel gecorrigeerd voor mogelijke besmetting door andere bronnen, maar het was onduidelijk of de gebruikte waarden juist waren.
"Het afgelopen jaar is een aantal artikelen geschreven om de gegevens nader te bekijken en alternatieve methoden uit te proberen om de analyse uit te voeren", zegt Phil Bull van de Universiteit van Oslo, Noorwegen. "Veel van deze suggereerden dat gepolariseerde stofemissie van onze eigen melkweg aanzienlijk belangrijker zou kunnen zijn dan het BICEP2-team oorspronkelijk dacht."
Astronomen verwachten al maanden lang een kruiscorrelatie van gegevens van Planck, BICEP2 en de Keck-array. BICEP2 kon slechts een klein deel van de lucht bestuderen in een klein golflengtebereik. Planck was in staat om naar meer van de lucht te kijken in andere delen van het spectrum waarvan bekend is dat ze worden gedomineerd door stofemissie, waardoor de samenwerkingen krachten konden bundelen om het stof in het signaal te identificeren en te isoleren.
Nu komt de moordende klap voor BICEP2. Volgens de gelekte release, die sindsdien offline is gehaald, bevestigt de nieuwe analyse van gepolariseerde stofemissie in onze melkweg door Planck, BICEP2 en Keck dat BICEP2 de hoeveelheid stof die bijdraagt aan hun gegevens "aanzienlijk heeft onderschat".
"Om bot te zijn, de BICEP2-meting is een nulresultaat voor primordiale zwaartekrachtsgolven", schrijft Peter Coles van de Universiteit van Sussex, VK, vandaag in een blogpost. "Het is geenszins een bewijs dat er helemaal geen zwaartekrachtsgolven zijn, maar het is geen detectie."
Uit de gegevens blijkt nu dat het BICEP2-signaal slechts zeer weinig groter is dan de bijdrage van intergalactisch stof zelf. Zodra de gepolariseerde emissies van stof zijn afgetrokken van het B-modus signaal, is de rest te klein om als een detectie te worden beschouwd, zegt het Planck-team in de release. Het document verscheen op een officiële Planck-website in het Frans, maar volgens een vertaling zegt het team dat het signaal van de zwaartekrachtsgolf ten minste half zo sterk is als eerder geschat. Een volledig artikel over de resultaten van de gezamenlijke analyse is voorgelegd aan het tijdschrift Physical Review Letters en een preprint is nu online.
"Het trieste is dat hoe meer gegevens je toevoegt, hoe meer het zwaartekrachtsignaal lijkt te vervagen, " zegt Andrew Pontzen van University College London, Verenigd Koninkrijk. “Maar het is mogelijk dat ze een signaal volgen, alleen op een lagere intensiteit dan oorspronkelijk gedacht. Deze zoekopdracht is nog lang niet voorbij. ”
